一种使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁支架施工技术领域，特别涉及一种使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法。


背景技术：

2.桥梁支架施工中，穿心棒法支架是非落地支架中的一种，但由于承重有限，荷载较大时不能使用这种支撑结构进行施工。
3.在保证安全承载能力的前提下，通过改进穿心棒支架牛腿，引入机械行业使用的高强度合金钢作为穿心棒，可提高穿心棒法支架的承载力，扩展穿心棒法支架的使用范围，有效提高工程进度，节省施工成本。


技术实现要素：

4.本发明的提供一种使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法，通过改进的穿心棒支架牛腿进行施工，实现背景技术中的效果。
5.本发明的技术方案：一种使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法，包括如下步骤：第一步：施工前，在墩柱上设置对穿孔墩柱穿心钢棒预留孔和墩柱拉杆预留孔；第二步：将穿心钢棒插入墩柱穿心钢棒预留孔，将拉杆插入墩柱拉杆预留孔；第三步：在桥墩两侧各安装一个钢盒牛腿，钢盒牛腿上设置有穿心钢棒安装孔和拉杆安装孔，安装钢盒牛腿时穿心钢棒穿设于穿心钢棒安装孔中，拉杆穿设于拉杆安装孔中；第四步：在拉杆上安装螺帽，螺帽紧贴钢盒牛腿拧紧，使得钢盒牛腿紧贴墩柱；第五步：开始桥梁支架施工，桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置承重后，钢盒牛腿将荷载传递至穿心钢棒上，穿心钢棒作为主承力构件，拉杆作为防止钢盒牛腿旋转的附属构件；第六步：施工结束，拆除桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置时，先将桥梁支架卸载，然后取下螺帽，再将钢盒牛腿吊离，之后将穿心钢棒和拉杆拆除，最后修补墩柱穿心钢棒预留孔和墩柱拉杆预留孔，完成施工。
6.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述穿心钢棒设置于拉杆的下方。
7.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述穿心钢棒和拉杆间距为50-100cm。
8.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述钢盒牛腿为长条盒状结构，高宽比不大于2:1，材质为q235钢板。
9.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述墩柱穿心钢棒预留孔为钢管设置，内径大于穿心钢棒直径10-30mm；所述墩柱拉杆预留孔为圆形孔，孔
径大于拉杆直径10-20mm。
10.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述穿心钢棒安装孔为圆形孔，孔径大于穿心钢棒外直径13-17mm。
11.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述拉杆安装孔为竖向长条孔，竖向长条孔距离拉杆的最小宽度大于8-12mm。
12.前述的使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法中，所述穿心钢棒的材质为40cr以上的合金钢材。
13.有益效果1、本发明在保证安全承载能力的前提下，通过改进穿心棒支架牛腿，引入机械行业使用的高强度合金钢作为穿心棒，可提高穿心棒法支架的承载力，扩展穿心棒法支架的使用范围，有效提高工程进度，节省施工成本。
14.2、本发明具有结构稳定性好且安全可靠，装拆速度快等特点。
15.3、本发明提出的穿心钢棒设置于拉杆的下方，是因为钢盒牛腿为主要的传力装置，钢盒牛腿顶承受荷载，通过钢盒牛腿传递到穿心钢棒上，钢盒牛腿由钢板加工而成，钢盒牛腿顶面到穿心钢棒范围内的钢板为传力钢板。穿心钢棒设置在下方，使穿心钢棒与钢盒牛腿顶面拉开了距离，也使得这一范围内的传力钢板增加了高度，从而增强了截面积，惯性矩，截面抵抗矩等一系列截面特性值。在保证了钢盒牛腿承重的能力的同时，也最大化的利用了钢盒牛腿的尺寸。如果穿心钢棒设置于拉杆上方的话，由于前面说的原因，就需要加长钢盒牛腿用于在下方安装拉杆，同时由于穿心钢棒和钢盒牛腿顶面距离比较远，依然要在上方增加一根拉杆才能限制钢盒牛腿的摆动，这样的结构就不会更为复杂。
16.4、本发明提出的穿心钢棒和拉杆间距为50-100cm是为了增加钢盒牛腿传力段的强度，但是这个距离也不能过长超过100cm，因为过长的话会增加钢盒牛腿的长细比，增加钢盒牛腿的自身失稳风险，也会增加重量。
17.5、本发明提出的钢盒牛腿为长条盒状结构，高宽比不大于2:1，可防止钢盒牛腿因自身长细比过大发生局部失稳变形，控制长度也能降低钢盒牛腿的重量；使用市面常见的q235加工钢盒牛腿，既可满足强度和刚度要求，同时也能节约成本。
18.6、本发明提出的墩柱穿心钢棒预留孔为钢管设置，钢管的强度大，提升结构的强度；墩柱穿心钢棒预留孔内径大于穿心钢棒直径10-30mm，墩柱拉杆预留孔为圆形孔，孔径大于拉杆直径10-20mm，此尺寸设置是预留一定的空隙方便进行安装。
19.7、本发明穿心钢棒作为主承力构件，穿心钢棒安装孔设为为圆形孔，孔径大于穿心钢棒外直径13-17mm，可尽量保障穿心钢棒上侧紧贴穿心钢棒安装孔。
20.8、本发明拉杆作为防止钢盒牛腿旋转的附属构件，拉杆顶底部与拉杆安装孔的上下边缘不能接触，需有空隙，按照竖向长条孔距离拉杆的最小宽度大于8-12mm设置，可保障此要求。
21.9、本发明的方法中桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的设计是用于承重较大的地方，需要高强度合金钢棒才能承受荷载，所以穿心钢棒的材质强度需达到40cr。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为未安装螺帽时的钢盒牛腿装置结构示意图；图2为钢盒牛腿开孔形状示意图；图3为承重后拉杆与拉杆安装孔的（空隙）设置示意图；图4为承重后穿心钢棒与拉杆安装孔（紧贴）设置示意图；图5为本装置安装后正面结构示意图；图6为本装置安装后侧面结构示意图；图7为本装置安装后俯视结构示意图；图8为本发明的结构示意图。
24.图中标记为：1-钢盒牛腿；2-穿心钢棒；3-拉杆；4-螺帽；5-墩柱；11-穿心钢棒安装孔；12-拉杆安装孔；51-墩柱穿心钢棒预留孔；52-墩柱拉杆预留孔。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
26.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
27.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
28.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
30.实施例。一种使用桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置的施工方法，如图1-8所示，包括如下步骤：第一步：施工前，在墩柱5上设置对穿孔墩柱穿心钢棒预留孔51和墩柱拉杆预留孔52；第二步：将穿心钢棒2插入墩柱穿心钢棒预留孔51，将拉杆3插入墩柱拉杆预留孔52；
第三步：在桥墩5两侧各安装一个钢盒牛腿1，钢盒牛腿1上设置有穿心钢棒安装孔11和拉杆安装孔12，安装钢盒牛腿1时穿心钢棒2穿设于穿心钢棒安装孔11中，拉杆3穿设于拉杆安装孔12中；第四步：在拉杆3上安装螺帽4，螺帽4紧贴钢盒牛腿1拧紧，使得钢盒牛腿1紧贴墩柱5；防止钢盒牛腿1往外侧移动并尽量与墩柱5表面砼密贴；拉杆3优选为螺纹钢；第五步：进行桥梁支架施工，桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置承重后，钢盒牛腿1将荷载传递至穿心钢棒上2，穿心钢棒2作为主承力构件，拉杆3作为防止钢盒牛腿1旋转的附属构件；第六步：施工结束，需拆除桥梁支架高强度穿心棒钢盒牛腿装置时，先将桥梁支架卸载，然后取下螺帽4，再将钢盒牛腿1吊离，之后将穿心钢棒2和拉杆3拆除，最后修补墩柱穿心钢棒预留孔51和墩柱拉杆预留孔52，完成施工。
31.所述穿心钢棒2设置于拉杆3的下方。所述穿心钢棒2设置于拉杆3的下方是因为钢盒牛腿1为主要的传力装置，钢盒牛腿1顶承受荷载，通过钢盒牛腿1传递到穿心钢棒2上，钢盒牛腿1由钢板加工而成，钢盒牛腿1顶面到穿心钢棒2范围内的钢板为传力钢板。穿心钢棒2设置在下方，使穿心钢棒2与钢盒牛腿1顶面拉开了距离，也使得这一范围内的传力钢板增加了高度，从而增强了截面积，惯性矩，截面抵抗矩等一系列截面特性值。在保证了钢盒牛腿1承重的能力的同时，也最大化的利用了钢盒牛腿1的尺寸。如果穿心钢棒2设置于拉杆3上方的话，由于前面说的原因，就需要加长钢盒牛腿1用于在下方安装拉杆3，同时由于穿心钢棒2和钢盒牛腿1顶面距离比较远，依然要在上方增加一根拉杆才能限制钢盒牛腿1的摆动，这样的结构就不会更为复杂。
32.所述穿心钢棒2和拉杆3间距为50-100cm。由于上述的原因，优选设置穿心钢棒2和拉杆3间距为50-100cm是为了增加钢盒牛腿1传力段的强度，但是这个距离也不能过长，过长的话会增加钢盒牛腿1的长细比，增加钢盒牛腿1的自身失稳风险，也会增加重量。
33.所述钢盒牛腿1为长条盒状结构，高宽比不大于2:1，材质为q235钢板。将高宽比控制在2:1以内是控制钢盒牛腿1长细比，防止钢盒牛腿1因自身长细比过大发生局部失稳变形，控制长度也能降低钢盒牛腿1的重量。q235为市面上最常见的钢材，使用q235加工钢盒，可满足强度和刚度要求，同时也能节约成本。
34.所述墩柱穿心钢棒预留孔51为钢管设置，内径大于穿心钢棒2直径10-30mm。钢管的强度大，也预留一定的空隙方便进行安装。
35.所述墩柱拉杆预留孔52为圆形孔，孔径大于拉杆3直径10-20mm。预留一定的空隙方便进行安装。
36.所述穿心钢棒安装孔11为圆形孔，孔径大于穿心钢棒2外直径13-17mm。穿心钢棒2作为主承力构件，穿心钢棒2上侧紧贴穿心钢棒安装孔11。
37.所述拉杆安装孔12为竖向长条孔，竖向长条孔距离拉杆3的最小宽度大于8-12mm。拉杆3作为防止钢盒牛腿旋转的附属构件，拉杆3顶底部与拉杆安装孔12的上下边缘不能接触，需有空隙。
38.所述穿心钢棒2的材质为40cr以上的合金钢材。本牛腿钢盒装置设计是用于承重较大的地方，需要高强度合金钢棒才能承受荷载，所以穿心钢棒2的材质强度需达到40cr。
39.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。